一般的多插树结构如下:

  1. struct TreeNode {
  2. VALUETYPE value; //结点值
  3. TreeNode* children[NUM]; //指向孩子结点
  4. };

而 Trie 的结点是这样的(假设只包含’a’~’z’中的字符):

  1. struct TrieNode {
  2. bool isEnd; //该结点是否是一个串的结束
  3. TrieNode* next[26]; //字母映射表
  4. };

TrieNode* next[26]中保存了对当前结点而言下一个可能出现的所有字符的链接

字典树的特性:

  • Trie 的形状和单词的插入或删除顺序无关,也就是说对于任意给定的一组单词,Trie 的形状都是唯一的。
  • 查找或插入一个长度为 L 的单词,访问 next 数组的次数最多为 L+1,和 Trie 中包含多少个单词无关。
  • Trie 的每个结点中都保留着一个字母表,这是很耗费空间的。如果 Trie 的高度为 n,字母表的大小为 m,最坏的情况是 Trie 中还不存在前缀相同的单词,那空间复杂度就为 O(m^n)。

208. 实现 Trie (前缀树)

实现一个 Trie (前缀树),包含 insert, search, 和 startsWith 这三个操作。

示例:

  1. Trie trie = new Trie();
  2. trie.insert("apple");
  3. trie.search("apple"); // 返回 true
  4. trie.search("app"); // 返回 false
  5. trie.startsWith("app"); // 返回 true
  6. trie.insert("app");
  7. trie.search("app"); // 返回 true

实现:

  1. class Trie {
  2. private:
  3. bool isEnd;
  4. Trie* next[26];
  5. public:
  6. Trie() {
  7. isEnd = false;
  8. memset(next, 0, sizeof(next));
  9. }
  10. void insert(string word) {
  11. Trie* node = this;
  12. for (char c : word) {
  13. if (node->next[c-'a'] == NULL) {
  14. node->next[c-'a'] = new Trie();
  15. }
  16. node = node->next[c-'a'];
  17. }
  18. node->isEnd = true;
  19. }
  20. bool search(string word) {
  21. Trie* node = this;
  22. for (char c : word) {
  23. node = node->next[c - 'a'];
  24. if (node == NULL) {
  25. return false;
  26. }
  27. }
  28. return node->isEnd;
  29. }
  30. bool startsWith(string prefix) {
  31. Trie* node = this;
  32. for (char c : prefix) {
  33. node = node->next[c-'a'];
  34. if (node == NULL) {
  35. return false;
  36. }
  37. }
  38. return true;
  39. }
  40. };